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  • JAVA 用数组实现 ArrayList

      我们知道 ArrayList 是一个集合,它能存放各种不同类型的数据,而且其容量是自动增长的。那么它是怎么实现的呢?

      其实 ArrayList 的底层是用 数组实现的。我们查看 JDK 源码也可以发现。而用数组实现集合的原理有两点:

      1、能自动扩容

      2、能存放不同类型的数据

    这两点我们是这样解决的:

      1、当一个数据存放满了,我们就将这个数据复制到一个新的数组中,而这个新的数组容量要比原数组大。通过这样不断的扩大数组长度,也就是集合的容量。那么这里我们用到了这个方法  System.arraycopy

    完整的写法为:public static void arraycopy(Object src, int srcPos, Object dest, int destPos, int length)

    参数

    @ src -- 这是源数组 @ srcPos -- 这是源数组中的起始位置 @dest -- 这是目标数组 @ destPos -- 这是目标数据中的起始位置  @ length -- 这是一个要复制的数组元素的数目

    int arr1[] = {0,1,2,3,4,5};
    int arr2[] = {0,10,20,30,40,50};
    System.arraycopy(arr1,0,arr2,1,2);
    //结果为:arr2 = [0,0,1,30,40,50];
    

      2、第二个问题,我们只需要声明为 Object 类型的数组就可以了。

    完整代码如下:

    package com.ys.collection;
    
    public class MyArrayList {
    	//用于存储数据
    	private transient Object[] data = null;
    	//集合的元素个数
    	private int size = 0;
    	//定义一个常量为 10.(后面用于定义默认的集合大小)
    	private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    	
    	/***
    	 * 有参构造函数
    	 * 指定数组的大小
    	 * @param length   
    	 */
    	public MyArrayList(int initialCapacity){
    		if(initialCapacity < 0){
    			throw new IllegalArgumentException("非法的集合初始容量值 Illegal Capacity: "+
    					initialCapacity);
    		}else{
    			//实例化数组
    			this.data = new Object[initialCapacity];
    		}
    	}
    	
    	/***
    	 * 无参构造函数
    	 * 指定数组的初始大小为 10
    	 */
    	public MyArrayList(){
    		this(DEFAULT_CAPACITY);
    	}
    	
    	/***
    	 * 1、复制原数组,并扩容一倍
    	 * 2、复制原数组,并扩容一倍,并在指定位置插入对象
    	 * @param index
    	 * @param obj
    	 */
    	public void checkIncrease(int index,Object obj){
    		if(size >= data.length){
    			//实例化一个新数组
    			Object[] newData = new Object[size*2];
    			
    			if(index == -1 && obj == null){
    				System.arraycopy(data, 0, newData, 0, size);
    			}else{
    				//将要插入索引位置前面的对象 拷贝
    				System.arraycopy(data, index, newData, index+1, size-index);
    			}
    			
    			//将 newData 数组赋值给 data数组
    			data = newData;
    			newData = null;
    		}
    	}
    	
    	/***
    	 * 获取数组的大小
    	 * @return
    	 */
    	public int getSize(){
    		return this.size;
    	}
    	
    	/***
    	 * 根据元素获得在集合中的索引
    	 * @param o
    	 * @return
    	 */
    	public int indexOf(Object o) {
            if (o == null) {
                for (int i = 0; i < data.length; i++)
                    if (data[i]==null)
                        return i;
            } else {
                for (int i = 0; i < data.length; i++)
                    if (o.equals(data[i]))
                        return i;
            }
            return -1;
        }
    	
    	/***
    	 * 在尾部添加元素
    	 * @param obj
    	 * @return
    	 */
    	public boolean add(Object obj){
    		//检查是否需要扩容
    		checkIncrease(-1, null);
    		data[size++] = obj;
    		return true;
    		
    	}
    	
    	/**
    	 * 判断给定索引是否越界
    	 * @param index
    	 * @return
    	 */
    	public boolean checkIndexOut(int index){
    		if(index > size || index < 0){
    			throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界,集合大小为:"+size+",您指定的索引大小为:"+index);
    		}
    		return true;
    	}
    	
    	public boolean add(int index,Object obj){
    		//如果给定索引长度刚好等于原数组长度,那么直接在尾部添加进去
    		if(index == size){
    			add(obj);
    		}
    		//checkIndexOut()如果不抛异常,默认 index <=size,且 index > 0
    		else if(checkIndexOut(index)){	
    			if(size < data.length){
    				System.arraycopy(data, index, data, index+1, size-index);
    				data[index] = obj;
    			}else{
    				//需要扩容
    				checkIncrease(index, obj);
    			}
    			size++;
    		}
    		
    		return true;
    	}
    	
    	/***
    	 * 根据索引获得元素
    	 * @param index
    	 * @return
    	 */
    	public Object get(int index){
    		checkIndexOut(index);
    		return data[index];
    		
    	}
    	
    	/***
    	 * 删除所有元素
    	 */
    	public void removeAll(){
    		for(int i = 0 ; i < data.length ; i++){
    			data[i] = null;
    		}
    	}
    	
    	/***
    	 * 根据索引删除元素
    	 * @param index
    	 * @return
    	 */
    	public Object remove(int index){
    		if(index == size+1){
    			throw new IndexOutOfBoundsException("指定的索引越界,集合大小为:"+size+",您指定的索引大小为:"+index);
    		}else if(checkIndexOut(index)){
    			//保存对象
    			Object obj = data[index];
    			if(index == size){
    				data[index] = null;
    			}else{
    				//将后边的数组向前移动一位
    				System.arraycopy(data, index+1, data, index, size-index);
    			}
    			size--;
    			return obj;
    		}
    		
    		return null;
    	}
    	
    	/***
    	 * 删除指定的元素,删除成功返回 true,失败返回 false
    	 * @param obj
    	 * @return
    	 */
    	public boolean remove(Object obj){
    		for(int i = 0 ; i < size ; i++){
    			if(obj.equals(data[i])){
    				remove(i);
    				return true;
    			}
    		}
    		return false;
    	}
    	
    	/***
    	 * 在指定位置修改元素,通过索引,修改完成后返回原数据
    	 * @param index
    	 * @param obj
    	 * @return
    	 */
    	public Object change(int index,Object obj){
    		checkIndexOut(index);
    		Object oldObj = data[index];
    		data[index] = obj;
    		return oldObj;
    	}
    	
    	/***
    	 * 查看集合中是否包含某个元素,如果有,返回 true,没有返回 false
    	 * @param obj
    	 * @return
    	 */
    	public boolean contain(Object obj){
    		for(int i = 0 ; i < data.length ; i++){
    			if(obj.equals(data[i])){
    				return true;
    			}
    		}
    		return false;
    	}
    	
    	
    	
    	
    	
    	public static void main(String [] args){
    		
    		MyArrayList my = new MyArrayList();
    		//System.out.println(my.data.length);
    		my.add(0,3);
    		//System.out.println(my.getSize());
    		my.add(0,4);
    		//System.out.println(my.getSize());
    		my.add(0,5);
    		//my.removeAll();
    		//my.remove(2);
    		//System.out.println(my.get(2));
    		System.out.println(my.indexOf(null));
    		System.out.println(my.contain(2));
    		for(int i = 0 ; i < my.data.length ; i++){
    			System.out.println(my.data[i]);
    		}
    		
    		
    	}
    }
    

      

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